Устройство для смешивания Советский патент 1992 года по МПК B01F13/02 

Изобретение относится к смешиванию, преимущественно жидкости и газа, и может быть использовано в химической, пищевой и других отраслях промышленности.

Известно устройство для распределения газов в жидкости, в котором обеспечивается возможность регулирования по размеру пузырьков газа. Однако в нем не предусмотрено регулирование количества пузырьков (1).

Наиболее близким является устройство для смешивания преимущественно жидкости и газа, содержащее соединенный с источником подачи рабочего агента полый вал с лопастями, перфорированные распределители агента, возбудитель колебаний (2).

Недостатки аналога присущи и прототипу..

Целью изобретения является повышение качества смеси за счет обеспечения возможности управления процессом получения пузырьков газа.

Сущность изобретения заключается в том, что устройство для смешивания, содержащее соединенный с источником подачи рабочего агента полый вал с лопастями, перфорированные распределители агента, возбудитель колебаний, снабжено имеющими рифления на нижней поверхности пластинами, каждая лопасть расположена в горизонтальной плоскости и выполнена с полостью, сообщенной с полостбю вала, а распределитель установлен в верхней части лопасти, полость которой соединена с его перфорацией, причем каждая пластина установлена над распределителем рифлениями в сторону перфорации, на свободном конце вала размещен сообщенный с его полостью возбудитель колебаний, выполненный в виде соосно расположенных друг над другом камер, центральная из которых сообщена через дроссель с полостью лопасти и имеет закрепленную по периметру мембрану со штоком и шаровым клапаном, при этом последний и мембрана подпружинена

(Л

С

2

00 00

00

относительно днищ верхней и нижней камер, а высота штока превышает высоту центральной камеры.

На фиг.1 изображен общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1: на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - разрез В-В на фиг.З.

В устройстве для смешивания жидкости и газа корпус 1 упругой муфтой 2 соединен с полым приводным валом 3. На корпусе 1 радиально закреплены два ряда лопастей 4, смещенных относительно друг друга по вертикали.

Лопасти 4 имеют радиальные полости 5, .которые через отверстия 6 открыты на вер- хнюю поверхность лопастей, Над отверстиями закреплены пластины с рифлениями 7, при этом рифления расположены поперек лопастей, с нижней стороны пластины, За счет этих рифлений на стыке верхней повер- хности лопасти и боковой поверхности пла- стины образованы отверстия для формирования пузырьков газа. Лопасти по радиальному контуру соединены с обоймой 8.

Возбудитель колебаний выполнен в виде соосно расположенных друг над другом камер. Центральная камера 9 отделена от нижней камеры 10 мембраной 11, а от верхней камеры 12 - шаровым клапаном 13. Мембрана и клапан соединены штоком 14. Размеры штока таковы, что в исходном состоянии мембрана 11 перекрывает отверстие между центральной и нижней камерой, а клапан 13 находится в открытом состоя- ним и верхняя камера соединена с центральной. В нижней камере расположена пружина 15, упирающаяся в мембрану 11. Клапан 13 подпружинен пружиной 16. расположенной в верхней камере 12, которая с помощью трубки 17, проходящей через центральную полость 18 корпуса 1 и упругую муфту 2, соединена с полостью приводного вала 3, к которой через регулятор 19 подведен сжатый газ. Камера 10 каналом 20 и камера 9 дросселем 21 соединены с полостью 18, с которой связаны каналы 5. Усилие пружины 15 регулируется винтом 22.

Устройство работает следующим образом.

Устройство устанавливают в сосуд С эмульсией, приводят во вращение вал 3 и подают сжатый газ, например, сжатый воздух. При этом упругая муфта защищает приводной вал от вибрации,

При вращении эмульсия проходит между лопастями со скоростью, зависящей от числа оборотов вала. Сжатый воздух от полого вала 3 через трубку 17 попадает в камеру 12. В исходном состоянии клапан 13

открыт. Сжатый воздух поступает в камеру 9 и за счет дросселя 21 частично отводится в полость 18. За счет этого давление в камере 9 нарастает плавно. Когда давление достигнет величины достаточной для преодоления усилия пружины 15, мембрана 11 отойдет вниз и клапан 13. закроется. Сжатый воздух поступит в 10 и далее по каналу 20, полость 18 поступит в каналы 5. Между рифлениями пластины 7 и поверхностью лопасти образуются пузырьки воздуха, величина которых будет зависеть от давления.., ,

При снижении давления в камере 9 пружина 15 возвратит мембрану 11 в исходное состояние и откроет клапан 13. При этом возникают колебания корпуса и лопастей, пузырьки воздуха отделяются от лопастей и перемещаются с эмульсией за счет вращения лопастей, Далее процесс повторяется.

Таким образом, в камере 10, соответственно в полостях 5 и отверстиях между рифлениями и поверхностью лопастей, будет периодически возникать давление сжатого воздуха и лопасти постоянно встряхиваться, при этом будут оделяться пузырьки воздуха. Частота вибраций настраивается пружиной 15с помощью винта 22, а также с помощью расхода сжатого воздуха, который задается на регуляторе расхода воздуха 19. От частоты вибраций и величины давления сжатого газа зависит количество пузырьков и их размер.

Формула изобретения Устройство для смешивания, преимущественно жидкости и газа, содержащее соединенный с источником подачи рабочего агента полый вал с лопастями, перфорированные распределители агента, возбудитель колебаний, отличающееся тем, что, с целью повышения качества смеси за счет обеспечения возможности управления процессом получения пузырьков газа, оно снабжено имеющими рифления на нижней поверхности пластинами, каждая лопасть расположена в горизонтальной плоскости и выполнена с полостью, сообщенной с полостью вала, а распределитель установлен в .верхней части лопасти, полость которой соединена с его перфорацией, причем каждая пластина установлена над распределителем рифлениями в сторону перфорации, на свободном конце вала размещен сообщенный с его полостью возбудитель колебаний, выполненный в виде соосно расположенных друг над другом камер, центральная из которых сообщена через дроссель с полостью лопасти и имеет закрепленную по пе- р иметру мембрану со штоком и шаровым

клапаном, при этом последний и мембрана подпружинены относительно днищ верхней

и нижней камер, а высота штока превышает высоту центральной камеры,

19 /Сжатый

Использование: перемешивание жидкости и газа. Сущность изобретения: устройство содержит соединенный с источником подачи рабочего агента полый вал с полыми лопастями. Пластины установлены над перфорированными распределителями агента рифлениями в сторону перфорации. На свободном конце вала размещен сообщенный с его полостью возбудитель колебаний в виде соосно расположенных друг над другом камер Центральная камера сообщена через дроссель с полостью лопасти и имеет закрепленную по периметру мембрану со штоком и шаровым клапаном. Высота штока превышает высоту центральной камеры. Клапан и мембрана подпружинены относительно днищ верхней и нижней камер. 4 ил.

Воздух

8

W

22

Фиг.1 А-А

Фиг. 2

Фиг. 4

В

Фиг.З